JPH08173415A - 双方向性胎児信号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】好ましい母児コミュニケーションのために妊婦
が自律管理のもとに腹壁上に装着して使用する胎児信号
装置を実現する。 【構成】防水性を有し、母体腹壁上に装着するに適した
構造を有する筐体の底面に、胎児信号を検出する手段
（例えば超音波振動子２１と超音波ドプラ送受信器２
２）および胎児に向けて可聴周波音響信号を放射する手
段（例えば超音波振動子２１の圧電変換機能を兼用）を
併設し、子宮内の胎児の音響的な環境においては主成分
でない周波数領域（例えばハイパスフィルタ１３により
選択）の音響信号（例えば音声、音楽など）を胎児に照
射する。母親は胎児の心拍信号ないし心拍数をイヤホン
１０などでモニタして胎児の反応を知る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は妊婦の腹壁上から胎児
信号を獲得し、また必要に応じて該信号から胎児の生理
状態に関する情報を抽出し、同時に必要に応じて胎児に
有効な音響的な刺激を与える装置に関し、特に妊婦の自
律的使用に適した、また腹壁上に装着するに適した構造
と機能を有する該装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】胎児監視およびその装置技術は既に良く
普及している。最近は在宅妊婦の自己管理のために適し
た構成を有する装置も提案、使用されている。また院内
での使用に関しても妊婦の自己管理的使用に関しても、
母体の拘束を可及的に避けるために、母体腹壁上の胎児
信号採取装置から必要な信号ないし情報を無線伝送する
事が広く行われている。この様な無拘束監視によって初
めて母体の日常の生活状態での胎児監視が行われ得、胎
児仮死ないしその前段階が、また突発事故による胎児の
生理状態の急変が、有効に発見され得る。

【０００３】一方、胎児監視装置を利用した胎児診断に
おいては、いわゆるノンストレステスト（ｎｏｎ−ｓｔ
ｒｅｓｓ ｔｅｓｔ，ＮＳＴ）と言われる検査手法が有
効に利用されている。これにおいては母体はただ静かに
座位もしくは臥位をとり、一定時間（例えば２０ないし
６０分程度）の胎児心拍数図が獲得される。医師はこの
胎児心拍数図からその基線レベル、心拍数変動の状況な
どを知り、胎児の生理状態を察知する。すなわち基線レ
ベルが胎齢に応じて適切で、かつ心拍数の微細な変動
（ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ）や一過性加速（ａｃｃｅｌ
ｅｒａｔｉｏｎ）が一定のパターンに従って見られる場
合、即ち反応性がある場合（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐａｔ
ｔｅｒｎ）において該胎児の生理状態は良好であると推
定される。医療の現場においてはこれらの手続きはすで
にかなりの程度ルーチン化されている。

【０００４】しかし心拍数細変動や一過性加速が適切な
レベルにおいて見られない時にはこれを状態が良好な胎
児が眠っている状態（ｒｅｓｔｉｎｇ ｐｈａｓｅ）と
解釈するか、または状態が悪く胎児仮死ないしそれに近
い状況のため反応性を失っている状態（ｎｏｎｒｅａｃ
ｔｉｖｅ ｐａｔｔｅｒｎ）であると解釈するかは判断
が分れる場合がある。その様な場合においてはいわゆる
覚醒テストないし音響刺激テスト（Ａｃｏｕｓｔｉｃ
ｓｔｉｍｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ，ＡＳＴ）と言わ
れるテストがノンストレステストの一環として追加的に
行われる。これにおいては母体腹壁上から眠っている胎
児を覚醒させるに足りる音圧の可聴音を送入し、胎児心
拍数の変動状況を観察する。このような音響刺激に呼応
して胎児心拍数の変動パターンが休眠相（ｒｅｓｔｉｎ
ｇ ｐｈａｓｅ）から覚醒相（ａｃｔｉｖｅｐｈａｓ
ｅ）へ移行する場合、該胎児の状況は良好であると推定
される。

【０００５】この覚醒テストのための音響刺激装置も装
置技術としてはほぼ確定した物であり、典型的な一例と
して手持ち式の電池動作の音響信号発生器が母体腹壁に
圧接されるべき音響放射面を有し、その中には簡素なブ
ザーないしビーパーが搭載され、押しボタンスイッチに
よりこれが鳴る様に出来ている。一例として、周波数７
５Ｈｚ、放射面直下の水中音圧７４ｄＢの音を３秒間放
射する物が知られている。しかしこの様な刺激音は成人
が聞いても決して快い物ではなく、むしろ不快な印象が
先行する。覚醍テストの趣旨目的には適っていようが、
多分これは胎児にも不快であろうとの予想に難くない。

【０００６】一方、妊婦の自己管理に任せられた胎児監
視装置のフィールドテストにおいて判明した様々な事実
の中に、妊婦は自らの胎児心拍信号を、具体的には胎児
心音ないしは超音波ドプラ胎児心拍信号を、自ら聞いて
安心材料にする傾向が顕著に見られる事が含まれる。し
かし妊婦が自分の胎児の信号を聞いて安心するという情
緒的な現象は実地医家には経験的に古くから知られてい
た事でもある。この様な効果をねらって妊婦に個人用の
聴診器ないしドプラ胎児心拍検出器を持たせる試みも成
功裡に行われている。また胎児監視用の胎児信号採取テ
レメーター発信器の場合も、それを装着する妊婦が採取
されつつある胎児信号を同時に聴取出来る様に、妊婦本
人用のイヤホンが接続出来る様に構成された例もある。

【０００７】また逆に子宮内の胎児の音響的な環境（ａ
ｃｏｕｓｔｉｃ ｌａｎｄｓｃａｐｅ）は母体の心音な
いし心拍振動に由来する低周波の周期的な音を主成分と
し、出生後の新生児もこの様な音を聞くと安心して良く
眠るなどという事実も知られており、類似の周期的な人
工音を新生児の枕元で発生して安眠手段にする事もかな
り広く実施されている。また母体の発声は子宮内の胎児
には周波数的に高域カットされた状態ではあるが母体の
体組織を経由して比較的良く聞こえる事が実測データと
して知られている。

【０００８】さらに科学的に的確な証明を欠くものの、
いわゆる胎教という概念は古来より広く支持されて来
た。最近はその一環として、妊婦にふさわしい音楽を聞
かせる音楽活動などが流行している。この場合、この音
楽を妊婦に聞かせる事が精神的な効果を有するのか、空
中から腹壁を介して胎児に届く音楽音響信号が胎児に聴
取される事が効果があるのかは未だ議論の分れる所であ
るが、大方の説は胎児も音楽を聞いていて、そうする事
は一定の効果がある、としている。この様な胎児への音
響刺激を母体主導で行い、またその反応を母体が知る事
は一種の好ましい母児コミュニケーションであると考え
られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来は胎
児信号採取用テレメーター発信器、聴音用胎児心音検出
器ないしドプラ胎児心拍検出器、音響刺激用発音装置な
どの装置概念、および胎教に準ずる作用効果のために胎
児に音楽や母体の話し声を聞かせ、母児コミュニケーシ
ョンを図るという実践概念は、いづれも相互に有機的な
関連づけを欠いていた。そのため、例えば音響刺激の手
段として前記のブザー音やビープ音の代りに母親の声や
好ましい音楽を用いる事も十分考えられるが、その様な
事を有効に実施する手段装置を欠いていた。

【００１０】逆に母親が胎児の健康状態を概括的に知ろ
うとしても、また自律自己管理のために在宅ＮＳＴを実
施出来たとしても、一々専門家用ないしそれに準ずる装
置に取り組んで、胎児心拍数図を得、自らこれを医学的
な判読ルールに従って判読せねばならないという困難を
生じていた。勿論心拍数図は管理センターないし主治医
の所に電子的に伝送して即時診断ないし処理を求める事
も可能である。しかし胎児の生理状態が刻一刻と悪化す
る状況の下ではその時間的余裕を欠く事が十分に考えら
れる。また真の自律自己管理にはある程度はセンターや
主治医の手を煩わす事なく妊婦自信で処事出来る体制が
望まれる。

【００１１】さらに前記の胎教ないし類似の概念に準じ
て胎児に音楽ないし音響信号を送らんとする場合にも、
空中音波を介して腹壁上からこれを行う従来の手段手法
では子宮内の胎児に有効な音響信号が十分には到達して
いない。何となれば空気と音響学的には大略水と等価な
生体組織との間の音響伝送量は、お互いの媒質の音響イ
ンピーダンスの落差のため、高々振幅で３０分の１、パ
ワーで１０００分の１の桁である。空中で相当に喧騒な
音も水中では相当におだやかに聞こえる。

【００１２】また生体組織の音響減衰はその固有の粘性
のため可聴周波数領域でも強い周波数依存性を有し、高
域ほど減衰が大である。このため結局空気を介して音を
送ったのでは胎児に対して有効な音響刺激にはなり得な
い。子宮内の胎児にとっての音響環境（ｉｎｔｒａｕｔ
ｅｒｉｎｅ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｌａｎｄｓｃａｐｅ）
は、先に述べた母体の心拍血行系ないし呼吸運動に由来
する音、母体の発声、また意図されたまたはされざる運
動に由来する所の雑音などの成す所の、１００Ｈｚない
し数十Ｈｚ以下の広い低周波領域に周波数スペクトラム
上の強い主成分がある物となる。

【００１３】一方、妊娠中後期の胎児の聴覚の能力は感
度や周波数特性において新生児のそれと大差ないと推察
されるので、これと、前記低域が圧倒的に勝った子宮内
音響環境との間には中高域において大きな空白がある。
この空白域においては胎児の音響刺激に対する感度は前
記主成分近傍におけるよりは十分高いと考えられる。ま
た一般に音楽や会話の音響信号はこの意味での空白域の
下方に丁度適合し、これを有効に胎児に照射するならば
ＡＳＴ目的ないし胎教類似目的の音響刺激をより有効に
行う事が出来る。即ち後述の如く本発明の課題は本質的
にかかる子宮内音響環境においては主成分ではない周波
数領域の可聴音信号により胎児を有効に刺激する事にあ
り、またそのための手段手法を確立する事にある。

【００１４】しかしながら前記ＡＳＴの手段として成功
している従来の音響刺激装置はいづれも母体腹壁上から
直接接触して刺激音を放射する物であるが、従来の直接
接触型の音響刺激装置はいづれも音楽や人の声、自然音
などの広帯域で階調性のある音響信号を歪みの少ない好
ましい忠実度で伝送出来る物ではなく、またその様に意
図されて設計されてもいない。

【００１５】胎児の覚醒反応を知るために胎児信号検出
手段との関係において多少とも有機的な関連付けがなさ
れている直接接触型の音響刺激装置の例として、特公昭
６３−９４５９などがある。しかしこれにおいてもただ
両機能が併置され、時分割的に自動運転などされる旨述
べられているに止まり、刺激のために放射する可聴音信
号の周波数スペクトラム上の性質などについては一切触
れられていない。

【００１６】本発明は上記の様々な困難ないし齟齬を解
消せんとする物であり、特に妊婦の自律主導により胎児
との間に有効な刺激伝達および反応の確認の関係を樹立
する事ができる装置手段構成およびその利用技術を実現
せんとする物である。またさらに具体的には前述の如く
本発明の課題は本質的にかかる子宮内音響環境において
は主成分ではない周波数領域の可聴音信号により胎児を
有効に刺激する事にあり、またそのための手段手法を確
立する事にある。

【００１７】

【課題を達成するための手段構成】前記目的意識を達す
るための手段構成として、本発明においては、防水性を
有し、母体腹壁上に装着するに適した構造を有する１つ
の接触面に、該接触面を介して胎児信号を検出する胎児
信号検出手段と、また該接触面を介して胎児に向けて略
無指向性に可聴周波音波を放射する可聴周波音波放射手
段とが配置され、該可聴周波音波放射手段は子宮内の胎
児環境における主成分ではない周波数領域を有意に含む
音響信号を放射する如くに該手段を駆動する駆動手段に
結合されて成る事を特徴とする双方向性胎児信号装置を
実現せんとする物である。

【００１８】本発明の装置は後述の如く実施例として多
数のバリエーションがある。また上記基本概念におい
て、該装置は電子装置などに一切頼らずにさえも実現出
来るものである。しかし電子装置、電気音響変換手段
（トランスデューサー）などを有効に利用するならば、
本発明の最も好ましい実施例を得る事が出来る。

【００１９】

【作用効果】本発明の装置によれば、母親主導による胎
児への音響刺激が好ましい信号品位ないし音質により有
効な周波数帯域において行われ、また母親も胎児の反応
を知る事ができ、もって好ましい母児コミュニケーショ
ンを得る事が出来る。このほかに若干の電子装置を援用
して在宅妊婦の自律的ＮＳＴないしＡＳＴが容易に実施
できる。

【００２０】

【最も基礎的な実施例】図１は本発明の概念の最も基礎
的で簡素な実施例の装置を示す一部破断面図であり、こ
れにおいて、浅くやや偏平な椀状の筐体１は中央部に隔
壁２を有し、その下面の開口部には本来解放されていた
所へ膜３が適切な張力をもって気密に貼り付けられてお
り、隔壁２の左右で別々な音響学的な空気室を成してい
る。これら両空気室には各々音響結合口４が立てられて
おり、これらは各々イヤーセット６および集音器（メガ
ホン）７に伝声管（一例として硬目のゴム管）８を介し
て接続されている。この構成においては、どこにも電子
装置が、特に信号電力増幅能力のある電子装置が出てこ
ない。

【００２１】この様な構造からほぼ自明に理解できる様
に、これを膜面を母体腹壁上に図示せぬベルトないし絆
創膏などで装着すると、図の右側の空気室は空気伝導型
の心音ないし胎児心音マイクロホンに類似の聴診器とな
り胎児信号検出手段を構成し、イヤーセット６を介して
胎児心音を母親に聴かしめ、また左側の空気室は逆に集
音器の拾う音声ないし自然音響信号を適宜インピーダ
ンス変換して母体腹壁の内部に送入する可聴周波音波放
射手段となる。

【００２２】この場合、伝声管の損失を無視すると、集
音器７の開口面積と前記左の空気室の開口面積との比に
対応して音響インピーダンス変換が起り、音圧が昇圧さ
れ、より好ましい結合が得られる。即ち母親がこのメガ
ホン状の集音器７に向って語り掛けもしくは歌唱すれ
ば、母親の体内を長距離伝搬して聞こえるよりは遥かに
高品位で高レベルの音声が胎児に届く。勿論集音器７を
ラジオやテープレコーダーのスピーカーの目の前に持っ
て行けばその出す音楽などが胎児に伝送される。その間
ないし前後において母親はイヤーセット６を介して連続
的に胎児心音を聴く事ができ、その変化、特に心拍周期
ないし心拍数の変化を知る事が出来る。

【００２３】ここで膜３の厚みや、貼られた状態での張
力ないしその分布がこの空気室伝導系の周波数特性、特
にそのハイパス・ローカット特性を決めるので、これを
適切に調整するならば前記趣旨の如く子宮内環境におい
ては常時は主成分でない中高域の周波数領域の音声ない
し音響信号を選択的に胎児に与える事が出来る。他方の
胎児心音聴診器を成す側の空気室においては、その開口
部の膜３の張力は、同じ原理で胎児心音の聴取に最適な
周波数に合うハイパスないしバンドパス特性を有する様
に調整される。好ましい実施例の一例ではこの膜３は厚
さ約０．２５ｍｍ程度のマイラーないしカプトンの薄板
であり、筐体１の開口部に超音波熔接される。しかしこ
の膜３の素材、厚み、張力の与え方、取り付け方法など
は全く実施上の自由度の内である。

【００２４】この膜３の下面を母体腹壁に接して装着す
るに際し、中間に空気層を介在させないために音響結合
剤を介在させるのが好ましい。かかる音響結合剤として
は超音波診断に汎用される同目的のゲル、また只の水な
いしオリーブ油などが使えるほか、一時接着のための仮
接着剤ないし両面接着テープの様な物も有効に使用出来
る。この様な着脱を日常的に行い得、またそれに耐え得
るためには膜３とその周辺の構造は一定の強度がなけれ
ばならない。

【００２５】図２はまた別な原始的な実施例であり、こ
れにおいては胎児に好ましい音楽を聴かせるための最も
簡素な手段としてネジ巻き式のオルゴール８が搭載され
ている（オルゴール部分の蓋は省略して描かれてい
る）。オルゴールの取り付け面が音響放射面となってい
る他は、胎児心音を聴く側は図１の例と同様である。オ
ルゴールの出す音の周波数スペクトラムは主として可聴
域の中ないし上方にあるので、胎児に聞かせる事におい
て前記の趣旨に適うものである。

【００２６】また図示と詳細な説明を省略するが、発音
体としては極く小規模な管、弦、打楽器ないし鍵盤楽器
をオルゴールの代りに搭載し、母親に自らこれを演奏さ
せる事でも目的を達する事が出来る。ここで勿論、鍵盤
楽器が電子式のものである事を妨げない。

【００２７】さらに図示と詳細な説明は省略するもの
の、このオルゴールの等価置換物として電子装置、特に
信号電力増幅能力のある電子装置、例えばＩＣ式のメロ
ディー自動奏鳴器などを適切な電池電源手段と電源スイ
ッチともに搭載しても良い事は自明である。

【００２８】さらに胎児心音を聴く側もマイクロホンと
アンプを用い、イヤーセットの代りに汎用されるイヤホ
ンないしスピーカーを用いても良い事も自明であり、ま
た胎児心拍数計などの更に高度な電子装置を併設しても
良い。

【００２９】

【より好ましい実施例】しかしながら前記の非電子的な
実施例は最も原始的な原理実施にすぎない事は明らか
で、特に信号に対して電力増幅能力のあるアンプの、ま
たデイジタルおよびアナログの、電子装置技術を用いれ
ば更に好ましい実施例が得られる。

【００３０】図３は電子的な実施例の中の最も原始的な
例であり、これにおいて、母体腹壁上に装着されるこの
装置の筐体１の下面には３個の生体電極９が配置され、
これらを用いて母体腹壁誘導胎児心電信号が採取され
る。採取された該信号は本装置内に配置される支援電子
装置により公知の方法で信号処理され、最終的にイヤホ
ン１０において母体に胎児心拍に同期した短いビープ音
として出力される。また心電信号を帯域抽出、増幅のの
ちそのままイヤホンに供給してもドン、ドンというパル
ス音として聞く事が出来る。この場合、混在する母体の
心電信号は周波数スペクトラムが胎児とは相当に異なる
ので、これらを聴覚により弁別する事は容易である。好
ましい実施例の１例においては電極９からイヤホン１０
までのゲインは約１０００倍ないし１００００倍、通過
帯域は２０Ｈｚから４５Ｈｚ程度である。

【００３１】図４は再び胎児心音信号を採取また聴取す
る形の本発明の実施例における電子装置を示すブロック
図である。これにおいて、１つの可逆電気音響変換器１
１が可聴音の放射と胎児心音信号の採取に併用されてい
る。これらの信号は周波数領域が離れているので、この
様な併用がフィルタ対による分波すなわち周波数分割に
より可能である。図示の如く、胎児から採取される胎児
心音信号には聴取側のフィルタ１４により約７０Ｈｚ以
下が、また胎児に向けて放射される可聴音信号には放射
側のフィルタ１３により１５０Ｈｚ以上が各々割り付け
られている。可逆電気音響変換器１１としては、電話器
のハンドセット等に汎用される、マイクロホンとしても
スピーカーとしても使用可能な物なら、圧電形の物でも
動電形の物でも使用可能である。また信号源１２として
は、前述の如くメロディー音源ＩＣでも、外部に接続さ
れる図示せぬマイクロホンでも、ないし他のオーディオ
機器から電気的に信号を得るコネクタでも、任意の物が
利用可能である。

【００３２】ここで約７０Ｈｚ以下と約１５０Ｈｚ以上
とに分波すると述べたが、その結果約１００Ｈｚ前後に
クロスオーバー周波数が設定される事になる。しかしこ
の様に分波フィルタ対のクロスオーバー関係を設定する
事は設計上の自由度であり、本願発明の不可欠な構成要
件ではない。またこれらフィルタ対のカットオフの急峻
さも設計上の自由度の内である。

【００３３】またここで１つの可逆変換器を放射と検出
の両用途に共用すると述べたが、この実施形態も１つの
実施形態でしかなく、必要に応じて両目的の変換器を別
々に、しかし同一の接触面上に一体化して、配置するこ
とを妨げる物ではなく、その様な場合も本願発明の範疇
の中に含まれる。

【００３４】また検出側は可逆変換器の代りにカーボン
マイクや、可変周波数発信器を成すコンデンサマイクロ
ホンないし可変リラクタンスマイクロホンの如き不可逆
変換器を用いる事も妨げない。

【００３５】また一見単独の可逆変換器の如く見えるが
内部で駆動と検出の電気端子が独立している、２巻線ボ
イスコイル構成の動電変換器や、分割電極圧電変換器な
どを用いる事も妨げない。

【００３６】また単独の電気端子を有する可逆変換器と
分波フィルタ対との間にブリッジないしハイブリッド回
路による送受分離を挿入して分波フィルタの負担を軽減
する事も好ましい実施例の１つであり、その様な実施形
態も妨げない。

【００３７】

【最も好ましい実施例】以下に述べる実施例は発明者ら
が発明の時点で考える最も好ましい実施例である。この
構成を図５に、ブロック図を図６に示す。これにおい
て、胎児信号の検出には超音波ドプラ法が用いられ、ま
たその目的の超音波送受信用の圧電振動子が適切な支援
構造を併用して可聴音の放射にも利用される。

【００３８】図５および図６において、圧電振動子２１
は公知汎用のＰＺＴによる凸面振動子であり、寸法は一
例として厚み約１ｍｍ強、直径２０ｍｍ程度、また曲率
半径８０ｍｍ内外である。これ自身は使用状態で約２Ｍ
Ｈｚに共振点を有し、また併設されるＣＷドプラ送受信
回路２２との協調により、この目的には公知の公称中心
周波数２ＭＨｚの単一振動子ＣＷドプラシステムを成
す。その設定する超音波ビームは、これもこの目的には
公知の通り、末広がりの円錐状を呈し、その中に胎児の
組織、特に心臓血管系の動きが捕捉されればこれをドプ
ラ信号として獲得する。この限りにおいては何の変哲も
ないものであるが、該圧電振動子２１は高周波的には前
記ＣＷドプラ送受信回路２２に結合され、所期の如く超
音波を送受信しているが、直流ないし低周波においては
オーデイオアンプ２３の出力段に結合され、その駆動に
より可聴周波数の音声信号を与えられる。

【００３９】圧電振動子２１の素材であるＰＺＴは縦結
合に見劣りしない横結合があるので、この様な使用形態
では印加されたオーデイオ信号はこれを厚み方向に伸縮
させるとともに面に平行な方向にも伸縮させる。ここで
この球殼面の振動子は機械的クランプ部材（リングフレ
ーム）２０に端部を堅牢に接着、保持されているので、
その半径方向の伸縮運動応力は中央部を前後（図５で言
うと上下方向）に変位させる運動に変換される。この変
換原理はセラミックイヤホンやセラミックスピーカーに
おいては公知汎用の物である。結果としてこの圧電振動
子２１はドプラシステムのために超音波を送受しながら
同時にオーデイオ領域の音響信号を放射する事ができ、
本発明の趣旨に従って目的に適う動作をしてくれる。

【００４０】いづれにせよ本発明の実施例においてはこ
の様な小さな開口部から可聴周波数音響信号を放射する
ので略無指向性の放射になる。これは目的の胎児がどこ
に居てどちらを向いているかなどを考慮する必要を遮省
するので好ましい。

【００４１】前記の如くＰＺＴ凸面振動子を側面から拘
束する側面拘束手段として機械的クランプ部材（リング
フレーム）を設けて径方向の伸縮を振動子面の法線方向
の振動に変換する方法のほかに、振動子に重い背面負荷
を課してその厚み方向の振動をじかに利用する事でも同
じ目的を達する事ができる。

【００４２】また振動子としてあえて凸面の物を採用せ
ずとも、ただの平面のＰＺＴ円板ないし角板を用いて
も、これの片面に伸縮しにくい真鍮ないしステンレスス
チールの薄板を全面的に貼付けるならば、面方向の伸縮
を面に垂直な法線方向の振動に変換する構造を実現する
事ができる。これも圧電型のブザーやスピーカーにおい
ては汎用されている手法である。この様にＰＺＴ板に薄
い背面負荷の加わった構造でも、その厚みや音響伝搬定
数を適切に勘案するならば、特定の周波数において得ら
れる厚み方向の共振を超音波の送受信に利用する事が出
来る。

【００４３】もちろんあえてバイモルフ構造を採用すべ
くＰＺＴ薄板２枚を貼り合わせ、これらを伸縮が逆方向
になる様に駆動しても、径方向の伸縮を法線方向の伸縮
に変換する平面構造が得られる。この場合も高周波にお
ける電気的な結合はオーディオ領域とは独立に設定でき
るので、超音波的には全体の厚み共振を超音波の送受信
に利用する事が出来る。

【００４４】図７においてさらに、胎児心拍数計２３は
獲得された超音波ドプラ胎児信号から胎児心拍信号を選
択的に抽出し、これから更に胎児心拍数値を演算して求
める。この様な胎児心拍数計は自己相関式の物が汎用さ
れているが、ここではこれを１チップＣＰＵなどにより
携帯器機内部での電池動作に適する様に実施している。
これは基本的には本願発明者の内１人の先行発明になる
特公昭５６−７５９２などに見られるものであるが、用
途目的に適切であれば他の手法による装置も採用可能で
ある。

【００４５】かくして得られた胎児心拍数値のデータは
可変周波数発振器２４において可聴周波数のトーン信号
に変換される。一例として心拍数値が１００ならば１Ｋ
Ｈｚ、１４０ならば１．４ＫＨｚ、２００ならば２ＫＨ
ｚとかいう様に耳に分かりやすい変換を行う。このトー
ン信号を母親がドプラ心拍信号に重ねて同時に聴けるよ
うに、イヤホン１０用のオーデイオアンプ２５において
これらが加算増幅され、イヤホン１０に供給される。こ
の構成において、母親はトーン信号の音程の大きな変化
も微細な変化もともに耳で知ることが出来、心拍数の細
変動や基線の変化を知る事が出来る。

【００４６】このイヤホン１０に供給される混合音声信
号は、必要に応じて同時にテレメーター送信機２８に供
給され、やや離れた所に置かれる図示せぬ別な装置にお
ける表示、記録ないし記憶のために利用するべく伝送さ
れる。この様な即時伝送のほかに、詳細な説明はしない
が、胎児信号ないし胎児心拍数値のデイジタルデータを
表示する表示手段を、またそれらを一時記憶ないし記録
をこの同じ筐体内部でも行うようにマスメモリ手段を、
必要に応じて併設しても良い。

【００４７】電池２９は、必要ならば図示せぬ安定化電
源回路を伴って、この同じ筐体内のすべての電子装置の
ための電源手段として奉仕する。

【００４８】かくして図７の装置は電池も含めてひとつ
の筐体内に収容され、母体腹壁上にベルトか絆創膏か何
かで装着される。そのために該筐体は径に比べて背丈が
低い、角の立っていない外形をしている。典型的な実施
例では直径が約７ｃｍ、背丈が３ｃｍ弱の偏平な、御供
え餅の下半分の様な格好をしている。先に述べた如く、
この筐体の底面にある音声信号の放射と胎児信号の獲得
のための各々の、もしくは一体化された変換器の側を母
体腹壁に接して装着されるが、それに際して音響結合を
空気層の介在なく確実に行うために、ゲル状ないし適切
な音響結合剤が介在せしめられる。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば母親主導による胎児への
音響刺激が好ましい信号品位ないし音質により有効な周
波数帯域において行われ、また母親も胎児の反応を知る
事ができ、もって好ましい母児コミュニケーションが得
られる。また若干の電子装置を援用するならば在宅妊婦
の自律ＮＳＴないしＡＳＴが容易に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の最も原始的な実施例を示す、一部断面
を含む外観図である。

【図２】本発明のまた別な原始的実施例を示す外観図で
ある。

【図３】本発明の実施例のうち腹壁誘導胎児心電方式の
物を示す外観図である。

【図４】本発明の実施例のうち１個の可逆変換器を用い
る場合を示すブロック図である。

【図５】本発明の実施例のうち１個の超音波振動子を用
いる場合の要部の断面図である。

【図６】本発明の最も好ましい実施例における超音波ド
プラ送受信器を示すブロック図である。

【図７】本発明の最も好ましい実施例における電子装置
全体を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 筐体 ２ 隔壁 ３ 膜 ４ 音響結合口 ５ 伝声管 ６ イヤーセット ７ 集音器（ないしメガホン） ８ オルゴール ９ 生体電極 １０ イヤホン １１ 可逆電気音響変換器 １２ 信号源 １３ ハイパスフィルタ １４ ローパスフィルタ ２０ リングフレーム ２１ 超音波振動子 ２２ ＣＷドプラシステム ２３ 胎児心拍数計 ２４ 可変周波数発振器 ２５ イヤホン用オーデイオアンプ ２６ 放射用オーデイオアンプ ２８ テレメーター発信器 ２９ 電池

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津行 良明 東京都目黒区柿の木坂１丁目18番５号

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 防水性を有し、母体腹壁上に装着するに
   適した構造を有する１つの接触面に、該接触面を介して
   胎児信号を検出する胎児信号検出手段と、また該接触面
   を介して胎児に向けて略無指向性に可聴周波音波を放射
   する可聴周波音波放射手段とが配置され、該可聴周波音
   波放射手段は子宮内の胎児環境における主成分ではない
   周波数領域を有意に含む音響信号を放射する如くに該手
   段を駆動する駆動手段に結合されて成る事を特徴とす
   る、双方向性胎児信号装置。
2. 【請求項２】 請求項１に関する双方向性胎児信号装置
   において、該胎児信号検出手段および該可聴周波音波放
   射手段がともに信号電力増幅能力を有する電子装置を含
   まずに構成せられたる事を特徴とする、該双方向性胎児
   信号装置。
3. 【請求項３】 請求項１に関する双方向性胎児信号装置
   において、該胎児信号検出手段および該可聴周波音波放
   射手段のうち少なくとも何れか一方もしくは双方が信号
   電力増幅能力を有する電子装置を含んで構成されたるむ
   事を特徴とする、該双方向性胎児信号装置。
4. 【請求項４】 請求項１および３に関する双方向性胎児
   信号装置において、該胎児信号検出手段は胎児心電信号
   を検出するための少なくとも３個の生体電極および必要
   な支援電子装置手段を含んで構成されたる事を特徴とす
   る、該双方向性胎児信号装置。
5. 【請求項５】 請求項１および３に関する双方向性胎児
   信号装置において、該胎児信号検出手段は胎児心音信号
   を含む胎児由来の音響信号を検出するための少なくとも
   １個の電気音響変換器および必要な支援電子装置手段を
   含んで構成されたる事を特徴とする、該双方向性胎児信
   号装置。
6. 【請求項６】 請求項１および３に関する双方向性胎児
   信号装置において、該胎児信号検出手段は超音波ドプラ
   法により胎児組織の運動を観察するための少なくとも１
   個の超音波送受波手段および必要な支援電子装置手段を
   含んで構成されたる事を特徴とする、該双方向性胎児信
   号装置。
7. 【請求項７】 請求項１、３および６に関する双方向性
   胎児信号装置において、該超音波送受波手段と該可聴周
   波音波放射手段とに、使用超音波周波数においては厚み
   共振モードで使用され、使用可聴周波数においては非共
   振モードで使用される所の高々一対の電極および電気端
   子を有する圧電振動子が共用されて成る事を特徴とす
   る、該双方向性胎児信号装置。
8. 【請求項８】 請求項７に関する双方向性胎児信号装置
   において、該圧電振動子はＰＺＴなどの縦横両方向への
   電気機械結合を適宜兼ね備える物質の、平面あるいは曲
   面を成す薄板より構成され、また該振動子の可聴周波数
   における径方向の振動を振動子面の法線方向の振動に有
   効に変換するための背面負荷手段ないし側面拘束手段が
   配置されて成る事を特徴とする、該双方向性胎児信号装
   置。
9. 【請求項９】 請求項１、３および５に関する双方向性
   胎児信号装置において、１つの可逆電気音響変換器が胎
   児心音信号を含む胎児由来の音響信号を検出する手段
   と、胎児に向けて略無指向性に可聴周波音波を放射する
   手段とに兼用され、爾してこれら検出と放射とを周波数
   分割的に行うためのフィルタ手段を具備して成る事を特
   徴とする、該双方向性胎児信号装置。
10. 【請求項１０】 請求項１および３から９までの何れか
    に関する双方向性胎児信号装置において、可聴周波音波
    の放射を行っている間は胎児信号の採取を中止する如く
    構成された事を特徴とする、該双方向性胎児信号装置。
11. 【請求項１１】 請求項１および３から９までの何れか
    に関する双方向性胎児信号装置において、可聴周波音波
    の放射を行っている間も胎児信号の採取を続行する如く
    構成され、爾して採取された胎児信号の中から、同時に
    放射されている可聴周波音波に由来する干渉成分を除去
    ないし消去する手段を有して成る事を特徴とする、該双
    方向性胎児信号装置。
12. 【請求項１２】 外部入力として他の機器からの可聴周
    波信号を受入れる手段を有し、該受入手段により受入れ
    た可聴周波信号を周波数選択して該可聴周波音波放射手
    段に供給するためのフィルタ手段を有して構成された事
    を特徴とする、請求項１に関する該双方向性胎児信号装
    置。
13. 【請求項１３】 外部入力として母体の話し声を獲得し
    て該可聴周波音波放射手段に伝送する手段を有して成る
    事を特徴とする、請求項１に関する該双方向性胎児信号
    装置。
14. 【請求項１４】 採取された胎児信号を母体が聴取する
    ための伝声管、イヤホンないしスピーカーを有する事を
    特徴とする、請求項１に関する該双方向性胎児信号装
    置。
15. 【請求項１５】 採取された胎児信号から胎児心拍信号
    を選択的に抽出し、爾してまた胎児心拍数値を求め、こ
    れを表示、記録、記憶もしくは他に向けて伝送する手段
    を有して成る事を特徴とする、請求項１、３ないし１５
    の何れかに関する該双方向性胎児信号装置。
16. 【請求項１６】 母体腹壁上にベルトないし絆創膏など
    で装着するに適した、径に比べて高さが有意に小さい、
    偏平でかつ角の鋭くない外形の筐体を有し、該筐体の底
    面において音響結合剤を介して母体腹壁と音響結合を成
    し、その内部に必要な電子回路と、高々１系統の電池電
    源手段とを有して成り、爾して該電池電源手段は胎児信
    号の検出および可聴周波音波の放射のための各々の電子
    回路への給電に共用される如く構成されて成る事を特徴
    とする、請求項１、３ないし１５の何れかに関する該双
    方向性胎児信号装置。